Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II MEDICINA P2 – 2008.1

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FAMENE NETTO, Arlindo Ugulino. BIOQUÍMICA

VIA DAS PENTOSES-FOSFATO

(Profª. Maria Auxiliadora)

A via das pentoses-fosfato é um dos 3 destinos que a glicose-6-fosfato pode seguir (as demais, como vimos em capítulos anteriores, são glicogênese e via glicolítica). A via das pentoses-fosfato, ou mais simplesmente via das pentoses, é uma via alternativa de oxidação de glicose-6-fosfato, que leva à produção de 3 compostos, a ribulose-5-fosfato, CO2 e o NADPH.

• A ribose-5-fosfato é a pentose constituinte dos nucleotídeos, que vão compor os ácidos nucleicos, e de muitas coenzimas, como o ATP, NADH, FADH2 e coenzima A.

• O NADPH que atua como coenzima doadora de hidrogênio em sínteses redutoras e em reações para proteção contra compostos oxidantes.

A via pentose fosfato, entretanto, não produz ATP, mas é importante por dá origem ao equivalente redutor

NADPH (necessário para reduzir a glutationa) e ribose-5-fosfato (que compõe nucleotídeos e a própria molécula de ATP e ADP). Quando ela acontece em larga escala, os níveis de ácido úrico aumentam, pois aumenta-se os nucleotídeos (ribose-5-fosfato) e, consequentemente, a degradação destas purinas, o que resulta em níveis aumentados de acido úrico. FASES DA VIA PENTOSE FOSFATO Esta via está dividia em duas etapas: fase oxidativa e fase não-oxidativa. FASE OXIDATIVA Suas reações são irreversíveis. A glicose-6-P vai formar 6-fosfogluconato por meio da enzima glicose-6-fosfato desidrogenase, formando, logo de cara, o equivalente redutor NADPH. Esse 6-fosfogluconato, por meio da enzima 6-fosfogluconato desidrogenase, vai formar rubulose-5-fosfato e mais uma molécula de NADPH. Essa molécula entra na fase não-oxidativa. FASE NÃO-OXIDATIVA Uma vez formada a ribulose-5-fosfato, são necessárias 3 moléculas delas para seguir na via. Duas de suas moléculas vão formar a xilulose-5-fosfato por meio da enzima 3-epimerase. A outra ribulose, pela ação da ceto-isomerase, vai formar a ribose-5-fosfato, que pode formar DNA ou RNA, ou pode reagir com uma das xiluloses, por meio da enzima transcetolase, formando duas moléculas diferentes: gliceraldeido-3-fosfato (3C) e sedoheptulose-7-fosfato (7C), que ambas, por meio da transaldolase, podem reagir e formar frutose-6-fosfato e eritrose-4-fosfato (que se transforma em frutose-6-P ao reagir com a outra xilulose) para dar origem à glicose-6-P.

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IMPORTÂNCIA DA VIA DAS PENTOSES-FOSFATO 1) Obtenção de potencial redutor: NADPH

� Utilizado nos processos de biossíntese dos ácidos graxos, colesterol e outros esteróides. � Necessário para manutenção da glutationa (antioxidante) em seu estado reduzido (recebeu hidrogênio). Ela só

atua como antioxidante em seu estado reduzido, degradando as substancias reativas (peróxido de hidrogênio, superóxidos e hidroxilas livres), ou seja, os radicais livres que causam o envelhecimento celular (evitando a peroxidação dos lipídios da membrana).

2) Produção de pentoses: Ribose-5-fosfato

� Síntese de nucleotídeos: DNA e RNA � Doador de hidrogênio e de elétrons nas reações biossintéticas. � Manter a glutationa reduzida

REGULAÇÃO DA VIA DAS PENTOSES-FOSFATO

A atividade da via das pentoses vai variar de acordo com tecido, sendo mais intensa em tecidos que ativam ácidos graxos ativamente, como é o caso do fígado e do tecido adiposo. As duas desidrogenases que participam da via convertem NADP a NADPH e vão ser inibidas competitivamente por NADPH.

A utilização da glicose-6-fosfato pela via das pentoses ou pela glicólise vai depender das relações ATP/ADP e NADPH/NADP existentes nas células.

• Quando a relação ATP/ADP é baixa, a glicose vai ser degradada pela via glicolítica, produzindo ATP; não vai ocorrer a síntese de ácidos gordos e a relação NADPH/NADP é alta, inibindo a via das pentoses.

• Mas se a relação ATP/ADP é alta, a via glicolítica fica inibida e a síntese de ácidos gordos é favorecida, consumindo NADPH e eliminando a inibição das desidrogenases.

Portanto quando a carga energética das células é alta, o consumo de glicose-6-fosfato pela via das pentoses é

favorecida. A via das pentoses é ativa quando as taxas glicémicas são altas; os níveis altos de insulina resultantes

acarretam, no tecido adiposo, aumento da permeabilidade à glicose e, no fígado, intensa síntese de glicocinase. Essas duas condições propiciam a síntese de ácidos graxos, que também é estimulada pela insulina. CONSIDERAÇÕES CLÍNICAS

A deficiência na enzima glicose-6-fosfato desidrogenase (ponto regulatório da via das pentose fosfato) causa a carência de NADPH, gerando a anemia hemolítica.

� Caracteriza-se por baixos índices de NADPH � Anemia hemolítica resultante da hemólise acelerada dos eritrócitos. � Os eritrócitos são células ricas em O2. � Espécies reativas de O2 (causa a peroxidação dos lipídeos das membranas): Peróxido de hidrogênio (H2O2),

Superóxidos (O:) e Hidroxilas livres (OH:). Essas espécies reativas são neutralizadas pela glutationa reduzida. � A glutationa no estado reduzido mantém a hemoglobina no estado reduzido. Sua deficiência provoca

polimerização entre as pontes dissulfetos (S-S) da hemoglobina, formando um agregado protéico de Hb que se precipita na célula chamado de Corpúsculo de Heinz. A NADPH é coenzima da metaemoglobina redutase acessória, que serve para manter o heme com ferro na forma reduzida (Fe++). Na deficiência da G6PD, a metemoglobina (não reduzida), persiste e precipita formando os corpúsculos de Heinz, os quais predispõem a hemólise, pois é facilmente fagocitável.

� A deficiência da enzima é assintomática. Ela só demonstra sintomas quando associadas às seguintes drogas que aumentam a tensão oxidativa (peróxidos) que já é característica na deficiência da enzima:

� Antimaláricos: eles aumentam a tensão oxidativa que já é característica da deficiência da enzima, mas que ainda está assintomática. Desse modo, a anemia hemolítica é iniciada.

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OBS1: Na África tem-se uma grande incidência de anemia hemolítica, pois a deficiência da enzima G6PD foi uma maneira que o organismo encontrou para prevenir a malária naturalmente: pois sua carência causa uma maior tensão oxidativa, incompatível a sobrevivência do plasmódio na corrente sanguínea.

� Naftalina � Sulfametoxazol (Bactrim®) � Sulfonas � Sulfanilamina � Nitrofurantoína � Nitratos e nitritos � Fenilhidralazina � Azul de toluidina (corante no estudo radiológico das vias linfáticas). � Analgésicos (acetanilida) � Vitamina K forma hidrossolúvel, ácido nalidíxico